(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着者の体表からの生体信号を計測する生体信号計測装着具であって、
前記装着者の体表を覆うように形成され、前記体表に密着させる伸縮性素材からなり、少なくとも一部に開口部が設けられた装着具本体と、
前記装着具本体の内側面の所定の部位に設けられ、前記装着者の体表からの生体信号が前記開口部を介して検出できるように配置された生体信号検出手段と、
前記生体信号検出手段による検出信号から生体信号を取得する生体信号取得手段と、
前記生体信号検出手段によって検出された検出信号を外部の機器へ伝達する信号伝達手段とを備え、
前記装着具本体には、複数の前記生体信号検出手段が配置され、
前記生体信号検出手段は、前記開口部と前記生体信号検出手段との間に伸縮自在に編み込まれたネット部材を備えていることを特徴とする生体信号計測装着具。
【請求項２】
前記生体信号検出手段は、前記ネット部材の編み込まれた編み目の隙間から盛り上がった部分が装着者の体表面に密着することにより前記生体信号を検出することを特徴とする請求項１に記載の生体信号計測装着具。
【請求項３】
前記生体信号取得手段は、前記信号伝達手段を介して入力された指定信号に基づいて、前記複数の生体信号検出手段から、２つの生体信号検出手段を選択して生体信号を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体信号計測装着具。
【請求項４】
前記生体信号取得手段は、予め設定された順番に基づいて、前記複数の生体信号検出手段から、順次２つの生体信号検出手段を選択して生体信号を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体信号計測装着具。
【請求項５】
装着者の体表からの生体信号を計測する生体信号計測装着具であって、
前記装着者の体表を覆うように形成された装着具本体と、
前記装着具本体の内側面の所定の部位に設けられ、前記装着者の体表からの生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記生体信号検出手段による検出信号から生体信号を取得する生体信号取得手段と、
前記生体信号検出手段によって検出された検出信号を外部の機器へ伝達する信号伝達手段とを備え、
前記装着具本体には、複数の前記生体信号検出手段が配置され、
前記生体信号取得手段は、前記信号伝達手段を介して入力された指定信号に基づいて、前記複数の生体信号検出手段から、２つの生体信号検出手段を選択して生体信号を取得することを特徴とする生体信号計測装着具。
【請求項６】
装着者の体表からの生体信号を計測する生体信号計測装着具であって、
前記装着者の体表を覆うように形成された装着具本体と、
前記装着具本体の内側面の所定の部位に設けられ、前記装着者の体表からの生体信号を検出する生体信号検出手段と、
前記生体信号検出手段による検出信号から生体信号を取得する生体信号取得手段と、
前記生体信号検出手段によって検出された検出信号を外部の機器へ伝達する信号伝達手段とを備え、
前記装着具本体には、複数の前記生体信号検出手段が配置され、
前記生体信号取得手段は、予め設定された順番に基づいて、前記複数の生体信号検出手段から、順次２つの生体信号検出手段を選択して生体信号を取得することを特徴とする生体信号計測装着具。
【請求項７】
前記生体信号検出手段毎、又は予め設定された複数の前記生体信号検出手段からなる生体信号検出手段群毎に、前記生体信号取得手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の生体信号計測装着具。
【請求項８】
前記信号伝達手段は、前記生体信号検出手段により検出された生体信号を有線又は無線により前記外部の機器へ伝達することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の生体信号計測装着具。
【請求項９】
前記装着具本体は、
インナースーツ、スパッツ、サポーター、手袋、又は靴下であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の生体信号計測装着具。
【請求項１０】
前記請求項１乃至９のうち何れか１項に記載の生体信号計測装着具から得られる生体信号により、装着者に対して動力を付与する駆動源を有した動作補助装着具の駆動制御を行い、前記装着者の動作を補助或いは代行する装着式動作補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体信号計測装着具及び装着式動作補助装置に係り、特に人体から生体信号を取得するための生体信号センサの装着を容易に行うための生体信号計測装着具及び装着式動作補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
健常者が簡単に行える動作でも身体障害者や高齢者にとっては非常に困難である場合が多い。このため、今日ではこれらの人達の動作を補助或いは代行するための種々のパワーアシスト装置（動作補助装置）の開発が本発明者らにより進められている（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
特許文献１に示されている手法では、動作補助装置は、例えば骨格筋の筋力低下により歩行が不自由な下肢運動機能障害者、或いは、歩行運動のリハビリを行う患者等のように自力歩行が困難な人の歩行動作を補助（アシスト）する装置である。この動作補助装置は、脳からの信号により筋力を発生させる際に生じる生体信号（例えば、表面筋電位等）を検出し、この検出信号に基づいて駆動源（例えば、電動式の駆動モータ等）からのアシスト力を付与するように作動可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０４４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような装着式動作補助装置では、装着者の意思を反映したアシストを実現するために、装着者の生体電位信号に基づいた制御が行われている。装着式動作補助装置では、この生体電位信号を取得するために複数の電極等の生体信号取得手段を体の各対象部位に直接貼り付けており、装着式動作補助装置を着脱する度に貼ったり剥がしたりする作業に手間がかかっていた。また、装着者自身では貼り付けられない部位に生体信号取得手段を貼り付ける必要がある場合には、他人（援助者）の手を借りなければならなかった。また、毎回、最適な貼り付け位置を探して貼り付けるのは、援助者にとっても手間がかかる作業であった。【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、人体から生体信号を取得するための生体信号センサの装着を容易に行うための生体信号計測装着具及び装着式動作補助装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。【０００８】
本発明は、装着者の体表からの生体信号を計測する生体信号計測装着具であって、前記装着者の体表を覆うように形成され、前記体表に密着させる伸縮性素材からなり、少なくとも一部に開口部が設けられた装着具本体と、前記装着具本体の内側面の所定の部位に設けられ、前記装着者の体表からの生体信号が前記開口部を介して検出できるように配置された生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段による検出信号から生体信号を取得する生体信号取得手段と、前記生体信号検出手段によって検出された検出信号を外部の機器へ伝達する信号伝達手段とを備え、前記装着具本体には、複数の前記生体信号検出手段が配置され、前記生体信号検出手段は、前記開口部と前記生体信号検出手段との間に伸縮自在に編み込まれたネット部材を備えていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、人体から生体信号を取得するための生体信号検出手段の装着を容易に行うことができる。また、生体信号検出手段で検出された生体信号から制御に用いられる信号（例えば、筋電位信号や神経伝達信号等）を取り出すことができる。これにより、例えば信号出力等によるノイズの混入を防止することができる。また、人体から生体信号を取得するための生体信号検出手段の装着を容易に行うことができる。また、ネット部材により生体信号検出手段をそのまま装着者の皮膚に密着させないため、生体信号計測装着具の着用時にベタベタすることなく、生体信号検出手段の脱着を容易にすることができる。
【００１０】
また本発明は、前記生体信号検出手段は、前記ネット部材の編み込まれた編み目の隙間から盛り上がった部分が装着者の体表面に密着することにより前記生体信号を検出することを特徴とする。
【００１１】
これにより、例えば生体信号検出手段の粘着力が強すぎると、装着者が装着具本体を脱着するのに妨げとなってしまう恐れがあるため、編み目の隙間を利用して生体信号検出手段を多数の微細な点で装着者の体表面に密着させるようにすることで、良好な電気的接続を担保したままで、装着具本体の脱着を容易にすることができる。
【００１２】
また本発明は、前記生体信号取得手段は、前記信号伝達手段を介して入力された指定信号に基づいて、前記複数の生体信号検出手段から、２つの生体信号検出手段を選択して生体信号を取得することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記生体信号取得手段は、予め設定された順番に基づいて、前記複数の生体信号検出手段から、順次２つの生体信号検出手段を選択して生体信号を取得することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、装着者の体表からの生体信号を計測する生体信号計測装着具であって、前記装着者の体表を覆うように形成された装着具本体と、前記装着具本体の内側面の所定の部位に設けられ、前記装着者の体表からの生体信号を検出する生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段による検出信号から生体信号を取得する生体信号取得手段と、前記生体信号検出手段によって検出された検出信号を外部の機器へ伝達する信号伝達手段とを備え、前記装着具本体には、複数の前記生体信号検出手段が配置され、前記生体信号取得手段は、前記信号伝達手段を介して入力された指定信号に基づいて、前記複数の生体信号検出手段から、２つの生体信号検出手段を選択して生体信号を取得することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、装着者の体表からの生体信号を計測する生体信号計測装着具であって、前記装着者の体表を覆うように形成された装着具本体と、前記装着具本体の内側面の所定の部位に設けられ、前記装着者の体表からの生体信号を検出する生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段による検出信号から生体信号を取得する生体信号取得手段と、前記生体信号検出手段によって検出された検出信号を外部の機器へ伝達する信号伝達手段とを備え、前記装着具本体には、複数の前記生体信号検出手段が配置され、前記生体信号取得手段は、予め設定された順番に基づいて、前記複数の生体信号検出手段から、順次２つの生体信号検出手段を選択して生体信号を取得することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記生体信号検出手段毎、又は予め設定された複数の前記生体信号検出手段からなる生体信号検出手段群毎に、前記生体信号取得手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、各生体信号検出手段における生体信号をそれぞれ単独で取得することもでき、また複数の生体信号を纏めて取得することもできる。
【００１８】
また本発明は、前記信号伝達手段は、前記生体信号検出手段により検出された生体信号を有線又は無線により前記外部の機器へ伝達することを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記装着具本体は、インナースーツ、スパッツ、サポーター、手袋、又は靴下であることを特徴とする。【００２５】
これにより、既存の密着性のある衣類等を装着具本体とすることで、装着者の皮膚から生体信号を容易に計測することができる。【００２６】
また本発明は、上述した生体信号計測装着具から得られる生体信号により、装着者に対して動力を付与する駆動源を有した動作補助装着具の駆動制御を行い、前記装着者の動作を補助或いは代行する装着式動作補助装置である。【００２７】
これにより、生体信号計測装着具から得られる生体信号により、装着者に対して動力を付与する駆動源を有した動作補助装着具の駆動制御を行うことにより、装着者の所望する一連の動作をその時の状況に応じて円滑且つ最適に行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、人体から生体信号を取得するための生体信号センサの装着を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】本発明を実施した生体信号計測装着具の一例を正面から見た図である。
【図１Ｂ】本発明を実施した生体信号計測装着具の一例を背面から見た図である。
【図２Ａ】生体信号計測装着具の他の実施例（手袋）を示す図である。
【図２Ｂ】生体信号計測装着具の他の実施例（靴下）を示す図である。
【図２Ｃ】生体信号計測装着具の他の実施例（サポーター）を示す図である。
【図３】生体信号計測装着具の電極部付近の具体例について説明するための一例を示す図である。
【図４】図３に示す電極部付近の各構成を分解した状態を示す分解斜視図である。
【図５】電極部付近の装着者への装着状態の一例を示す断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る生体信号計測装着具の変形例を示す図である。
【図７】生体信号計測装着具における第１の機能ブロック構成例を示す図である。
【図８】生体信号計測装着具における第２の機能ブロック構成例を示す図である。
【図９】生体信号計測装着具を適用した装着式動作補助装置の一例を示す図である。
【図１０】下半身用（両脚用）の装着具本体に生体信号センサ群が生体信号計測装着具の外観の一例を示す概略図である。
【図１１】装着具本体に設けられた生体信号センサ群に接続された計測モジュール（生体信号取得手段）の一例を示す図である。
【図１２】生体信号計測装着具を用いた生体信号の分布例を示す図である。
【図１３Ａ】生体信号センサの構成の概略を示す分解斜視図である。
【図１３Ｂ】生体信号センサが組み立てられた状態の断面を拡大して示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜本発明について＞
本発明は、装着者の人体から取得可能な生体信号を計測するために、例えば電極等の生体信号センサが所定位置に設けられた生体信号計測装着具を装着者に装着させることで、装着者又は援助者等が直接複数の生体信号検出手段（生体信号センサ）を一つずつ貼り付けたり、剥がしたりする手間を軽減することができ、装着者への負担を軽減することができるという生体信号計測装着に関する。また、本発明における生体信号計測装着具を用いることで、生体信号センサを付け忘れたり、各生体信号センサに接続する配線を間違えたりすることを防止することができる。
【００３１】
また、本発明における生体信号計測装着具を用いることにより、例えば装着者がまず生体信号計測装着具を装着し、その上から装着者に対して動力を付与する駆動源を有する動作補助装着具を装着することで、生体信号計測装着具から得られた装着者の所定部位毎の生体電位信号等の生体信号を装着式動作補助装置に送り、これらの生体電位信号に基づいて、装着式動作補助装置に設けられた駆動源を駆動させる等して装着者の動作を補助或いは代行するように装着式動作補助装置を制御することができる。
【００３２】
なお、以下に説明する生体信号計測装着具は、装着具本体として、前記装着者の体表に少なくとも部分的に密着して該体表を覆うように形成された装着具本体を備えており、この装着具本体は、例えばズボン又はシャツ（装着式動作補助装置を装着する部分用の衣類）のようなものであってもよいし、又は人体の関節各部に密着して装着され、関節を保護や支持するサポーターのようなものであってもよい。また、所謂インナースーツのように装着具本体全体が体の表面に密着する構造のものでもよいし、装着具本体全体としては体の表面に密着しにくい構造のものであっても生体信号センサの部分のみを体の表面に密着させるようにしてもよい。
【００３３】
この装着具本体の内側面、すなわち、装着者が装着具本体を装着した状態において装着者の皮膚表面に接する面には、装着者の体表からの生体信号を検出する生体信号検出手段が設けられている。本実施形態においては、生体信号検出手段（生体信号センサ）として、装着者の体表面からの電位信号を検出する電極が設けられている。この電極の装着者の体表に接する側の表面には、導電性の粘着面が形成されており、装着者の皮膚表面に密着して、装着者の皮膚表面の電位を計測できるように構成されている。
【００３４】
更に、本発明では、装着具本体が生体信号取得手段（フィルタ）を備えており、生体信号センサで検出された生体信号から、所定の信号（例えば、筋電位信号や神経伝達信号等）を取り出して出力することができる。これにより、例えば、信号伝達の際のノイズの混入による信号の劣化を防止することができる。
【００３５】
以下に、上述したような特徴を有する本発明における生体信号計測装着具及び装着式動作補助装置を好適に実施した形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３６】
本発明において生体信号とは、装着者の生体活動に起因する信号であり、身体から計測可能な信号であると共に時系列で変化する信号である。具体的には、生体信号は、例えば筋電位信号や神経伝達信号、脳波、心電位、更に、モーションアーティアファクト（動作の影響）によって生じる電位等、生化学反応により生じる電位、心臓の拍動によって生じる脈波等の振動等、生体の活動によって生じる信号等が含まれる。
【００３７】
なお、以下に示す実施形態においては、装着者の体表面からの生体信号を検出する生体信号検出手段（生体信号センサ）の一例としてとして電極を用い、生体信号としては、装着者の体表面に電極を貼り付けて検知される電気信号である生体電位信号を用いている。
【００３８】
＜第１の実施形態＞
まず、本発明を実施した生体信号計測装着具の一例について説明する。図１Ａは、本発明を実施した生体信号計測装着具の一例を正面から見た図である。また、図１Ｂは、本発明を実施した生体信号計測装着具の一例を背面から見た図である。なお、図１Ａ，Ｂに示す図では、装着者１が、上半身用の生体信号計測装着具１０−１と、下半身用の生体信号計測装着具１０−２とを装着した例を示している。
【００３９】
本実施形態における生体信号計測装着具は、装着者の体表を覆うように形成され、装着者に装着される装着具本体を有し、この装着具本体の内側面（装着した状態で装着者の体表に接する面）には、装着者の体から生体信号を計測可能な少なくとも１つの位置に、生体信号センサとして生体電位信号を検出する生体信号センサ（電極部）を有している。更に、生体信号計測装着具は、電極部を用いて装着者の体から取得できる生体信号（筋電位等）を、有線や無線等により例えば計測装置等の外部装置に送信する信号伝達手段を備えている。
【００４０】
具体的に説明すると、図１Ａ，Ｂに示すように、装着者１が装着する上半身用の生体信号計測装着具１０−１は、装着具本体１１−１の内側面に、両腕の上腕二頭筋付近に設けられる肘関節の屈曲側の生体電位センサとして左右各一対の電極部１２−１ａ，１２−２ａと、両腕の上腕三頭筋付近に設けられる肘関節の伸展側の生体電位センサとして左右各一対の電極部１２−１ｂ，１２−２ｂとが設けられている。このように、生体電位センサは、対をなす電極部から構成され、電極部間の電位差を検出することで装着者の生体電位信号を検出するものである。
【００４１】
また、図１Ａ，Ｂに示すように、装着者１が装着する下半身用の生体信号計測装着具１０−２は、装着具本体１１−２の内側面に、両脚の長内転筋や腸腰筋付近に設けられる股関節の屈曲側の生体電位センサとして左右各一対の電極部１２−３ａ，１２−４ａと、両脚の大殿筋付近に設けられる股関節の伸展側の生体センサとして左右各一対の電極部１２−３ｂ，１２−４ｂと、両足の大腿四頭筋付近に設けられる膝関節の伸展側の生体電位センサとして左右各一対の電極部１２−５ａ，１２−６ａと、両足の大腿二頭筋付近に設けられる膝関節の屈曲側の生体電位センサからなる左右各一対の電極部１２−５ｂ，１２−６ｂとを有している。
【００４２】
ここで、図１Ａ，Ｂに示す生体信号計測装着具１０−１，１０−２の装着具本体１１−１，１１−２は、装着者１の体表に密着するように、伸縮性のある素材（弾性素材や編み方（編地）により伸縮を可能にしたもの等を含む）で形成されており、所謂インナーウェアやサポーター、スパッツ、ストッキング、テーピングタイツ、装着者の運動における動作支援や補助をするための衣類等も含む。また、装着具本体１１−１，１１−２は、図１Ａ，Ｂで示される形態以外に、例えば所謂アウターウェア等のような体表への密着性の少ない衣類や、体を締め付けないように形成された衣類であってもよい。このように、体への密着性の少ない衣類を装着具本体１１−１，１１−２に適用した場合には、バンドのようなもので生体信号センサの設けられている部分のみを適度に圧迫するような構成を備えていると（例えば、後述する図６を参照）、生体信号センサを装着者の体表面に密着させることができてよい。また、装着具本体は、体表を覆うように装着者が着用することができるものであれば、どのようなものであってもよい。  なお、上述した各生体電位センサにより取得した生体信号は、具体的には図１Ａ，Ｂに示すように各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂから計測装置１３−１，１３−２に出力される。なお、生体信号センサである各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂから計測装置１３−１，１３−２に出力される信号は、それぞれを識別するためのアドレス情報（設置位置情報）を有している。
【００４３】
この場合、各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂから計測装置１３−１，１３−２への生体信号の伝送は、有線通信又は無線通信により行われる。図１Ａ，Ｂにおいては、下半身用の装着具本体１１−２は有線通信の例を、上半身用の装着具本体１１−１は無線通信の例を示している。有線通信の場合には、リード線等の導電性のある線材等からなる配線により、各電極部１２−３ａ〜１２−６ａ，１２−３ｂ〜１２−６ｂのそれぞれと、計測装置１３−１とが互いに接続される。なお、この配線は、生体信号計測装着具１０−２の内側、あるいは外側に配索してもよく、また、撚り線状の配線を生体信号計測装着具１０−２に縫い付けるようにして配索してもよい。
【００４４】
また、無線の場合には、各電極部１２−１ａ，１２−２ａ，１２−１ｂ，１２−２ｂと計測装置１３−１とにそれぞれ設けられている送信回路や受信回路、アンテナ等により無線通信が行われ、生体信号を含む信号の授受が行われる。なお、本実施形態における無線タグは、例えばタグやラベル状に加工されたアンテナ付ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップを有し、電極部で検出された生体信号及びそのＩＣに記憶されたアドレス情報等を、アンテナを介して送信し、計測装置１３−１，１３−２からの信号を、アンテナを介して受信する非接触型情報伝達手法である。
【００４５】
計測装置１３−１，１３−２は、データの取得の開始や終了等の信号を送信する機能や、データ格納機能、無線により送信されたデータを受信するためのアンテナ、有線を繋げて有線からの情報を受信するためのコネクタ等を有している。
【００４６】
これにより、図１Ａ，Ｂに示す計測装置１３−１は、各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂから有線又は無線により各データを取得することができる。例えば、計測装置１３−１は、上半身用の生体信号計測装着具１０−１に設けられている各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂの無線タグから送信される生体信号を受信する。また、計測装置１３−１は、下半身用の生体信号計測装着具１０−２に設けられている各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂから導電性の線により生体信号を取得する。
【００４７】
また、図１Ａ，Ｂに示す計測装置１３−２は、生体信号計測装着具１０−１，１０−２に設けられた各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂから無線タグにより送信された生体信号を受信する。
【００４８】
ここで、計測装置１３−１は、主に生体信号センサである各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂにより検出された信号から、例えばフィルタ（生体信号取得手段）等を介して取得された生体信号を各センサのアドレス（設置位置情報）に関連付けて、予め計測装置１３−１に設けられているメモリ（格納手段）に格納したり、通信手段（信号伝達手段）等により計測装置１３−２等の外部端末等に送信を行うユニットである。
【００４９】
それに対し、計測装置１３−２は、主に予め計測装置１３−２に設けられている入出力手段を介して接続されている機器（外部装置）を判別し、更に通信手段（信号伝達手段）等を介して計測装置１３−１又は各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂから入力される生体信号を、上述した機器の種類（機種、ハードウェア構成（ディスプレイ等の表示装置や、プリンタ等の出力装置、装着式動作補助装置等））に応じた形式に変換して出力する外部ユニットである。
【００５０】
なお、計測装置１３−１は、計測装置１３−２の機能を有していてもよく、また計測装置１３−２は、計測装置１３−１の機能を有していてもよい。
【００５１】
つまり、計測装置１３−１，１３−２は、取得した生体信号を生体信号計測装着具１０−１，１０−２に設けられた各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂの設置位置情報と対応付けて格納することができる。また、計測装置１３−１，１３−２は、取得した信号を電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂの位置情報と対応付けて格納することで各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂ全体を管理することができる。更に、計測装置１３−２等に格納される各電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂからの各生体信号に基づいて、例えば後述する装着式動作補助装置のアクチュエータ等を駆動させて、装着者の所定部位を動作時の補助又は代行を機械により行わせることができる。
【００５２】
なお、電極部１２−１ａ〜１２−６ａ，１２−１ｂ〜１２−６ｂの位置や大きさ、数については、図１Ａ，Ｂに示す例に限定されるものではない。また、図１Ａ，Ｂに示す生体信号計測装着具１０−１，１０−２は、上下別体としているが、本発明においてはこれに限定されず、例えば一体に形成されていてもよい。
【００５３】
＜第１の実施形態に係る生体信号計測装着具の他の実施例＞
次に、第１の実施形態に係る生体信号計測装着具を脚以外の部位に適用した実施例について説明する。図２Ａは、生体信号計測装着具の他の実施例（手袋）を示す図である。また、図２Ｂは、生体信号計測装着具の他の実施例（靴下）を示す図である。また、図２Ｃは、生体信号計測装着具の他の実施例（サポーター）を示す図である。
【００５４】
ここで、図２Ａに示す手袋２０は、例えば手首付近に複数の対をなす電極部２３−１が設けられている。また、図２Ｂに示す靴下２１は、例えば長指伸筋、前脛骨筋、下腿三頭筋付近にそれぞれ対をなす電極部２３−２ａ，２３−２ｂが設けられている。更に、図２Ｃに示すサポーター２２は、装着者１の所定の部位に巻き付けられるサポーター（補助具）である。サポーター２２を巻き付けることで、所定の部位から生体信号を取得することができる位置に電極部２３−３が形成されている。なお、生体信号計測装着具１０は、装着者１の体表（皮膚）に接して（密着して）装着されることが好ましい。
【００５５】
なお、図２Ａ〜図２Ｃに示す各電極部２３は、必要に応じて生体信号を取得できる位置に少なくとも１対設けられていればよい。したがって、具体的には、装着者１の手の場合には、通常、手首の手掌側には、長掌筋、橈側手根屈筋腱、尺側手根屈筋腱、浅指屈筋腱、及び深指屈筋腱が存在し、手首の屈曲は、長掌筋と橈側手根屈筋腱とが収縮することにより起こり、また指の屈曲は、浅指屈筋腱と深指屈筋腱とが収縮することにより起こるため、本発明における生体信号計測装着具は、これらのうち少なくとも１つの生体信号を取得できる位置に電極部が設けられていればよい。
【００５６】
＜電極部について＞
ここで、上述した本実施形態における電極部１２，２３は、生体信号を取得する電極部であり、特に装着者１の皮膚表面に表れる生体信号を計測するためには、粘着性があるものや弾力性を有するゴム状、ゲル状、又はシート状であるのが好ましい。これにより、生体信号計測装着具１０に設けられる電極部１２おける装着者１の体表との密着性を向上させることができる。
【００５７】
例えば、電極部がゴム状の弾性を有するものである場合には、電極部１２，２３と、装着者の皮膚表面との密着性が高められる。また、例えば電極部１２等が、電極部１２の面の厚さ方向に、スポンジ状の弾性を有する場合には、電極部を装着者１に対して押圧すると装着者の体系の凹凸に応じて変形し、これにより、装着者の体系に対応して密着性を高めることができる。
【００５８】
また、電極部１２，２３には、シート状に形成された導電性を有するゲル、又は、導電性を有する繊維等を適用することができる。例えばポリアミド系合成繊維やポリエステル、綿等の繊維の表面等に金属等の導電性の材料を付着させた繊維であってもよい。また、使用される金属としては、例えば銅やアルミニウム等を用いることができる。
【００５９】
なお、電極部１２，２３は、導電性を有し、装着者１の体表との接触抵抗が小さく、人体に害を及ぼさないものであれば他の構成であってもよい。更に、電極部１２，２３は、一部に導電性繊維でないものを含んでいてもよい。
【００６０】
＜生体信号計測装着具の電極部付近の具体例＞
次に、生体信号計測装着具１０の電極部付近の具体例について図を用いて説明する。図３は、生体信号計測装着具の電極部付近の具体例について説明するための一例を示す図である。また、図４は、図３に示す電極部付近の各構成を分解した状態を示す分解斜視図である。
【００６１】
生体信号計測装着具の電極部付近は、例えば図３及び図４に示すように、スパッツ等の装着具本体３０と、開口部３１と、ネット部材３２と、電極パッド３３と、カバー部材３４、マーク部３５と、取付手段３６−１ａと、信号伝達手段としての無線タグ部３７を有するよう構成されている。
【００６２】
図３及び図４に示すように、装着具本体３０は、伸縮性のある素材（弾性素材や編み方（編地）により伸縮を可能にしたもの等を含む）で形成されている。また、装着具本体３０には、開口部３１が設けられており、この開口部３１を介して直接装着者の皮膚に電極パッド３３を接触させることができる。そのため、ノイズの少ない状態でより正確に装着者１からの生体信号を取得することができる。また、窓部としての開口部３１には、ネット部材３２が架設されている。なお、開口部３１の形状、大きさ等については、本発明においては特に制限されず、例えば円形や楕円形、矩形、三角形、菱形等から装着者１の皮膚に接触させる部位等により任意に設定することができる。
【００６３】
このように、開口部３１にネット部材３２が架設されることで、ネット部材３２のメッシュによる微細な穴の集合が開口部３１に形成される。したがって、開口部３１（例えば、微細な穴の集合等）の上に電極パッド３３が配置されると、これらの微細な穴のそれぞれから、電極パッド３３が装着具本体３０の裏側（装着者１の体表面に接する側）に盛り上がるように弾性変形する。そうすると、電極パッド３３と装着者１の体表面とが、多数の微細な点で接触するようになる。ここで、生体信号を精度よく取得するためには、電極パッド３３は確実に装着者１の体表面に密着して良好な電気的接続を担保する必要があるが、電極パッド３３の粘着力が強すぎると、装着者１が装着具本体３０を脱着するのに妨げとなってしまう恐れがある。そこで、このように電極パッド３３を多数の微細な点で装着者１の体表面に接触させるようにすれば、良好な電気的接続を担保したままで、装着具本体３０の脱着を容易にすることができる。
【００６４】
なお、ネット部材３２は、例えば絶縁性の樹脂材料や導電性のある金属等により伸縮自在に編み込まれ、弾性を有して形成されていることが好ましい。なお、編み目の形状や大きさについては特に制限されず、電極パッド３３に対して外側から押圧した際にネット部材３２により生じるネット部材３２の編み目の隙間から出る電極パッド３３の盛り上がり部が、装着者１の体表（皮膚）に密着するように、大きさや形状を調整されていればよい。また、開口部３１を覆うような大きさを有する薄いシートに、多数の穴が形成されていてもよい。つまり、開口部３１により小さい穴が複数形成されるように構成されていればよい。
【００６５】
また、ネット部材３２は、装着具本体３０に一体的に取り付けられてもよく、電極パッド３３に取り付けられてもよい。ここで、ネット部材３２が装着具本体３０に取り付けられている場合には、電極パッド３３は汎用のものを適用することができる。また、ネット部材３２が電極パッド３３に取り付けられている場合には、装着具本体３０の洗濯等を容易に行うことができる。
【００６６】
また、電極パッド３３には、例えば粘着性があり、弾力性を有するゲル状のパッドを用いることができる。また、電極パッド３３は、装着者１に密着させる位置や装着者１の好みに応じて、中間基材を選択する等してゲルの硬さを任意に変えることができる。なお、中間基材として、例えば繊維径の太いポリエステル製等を用いることができる。これにより、基材自体にハリを持たせ、ゲル加工品として硬い感じの仕上がりにすることができる。更に、中間基材として、例えば軽くて薄いポリエステル製不織布を用いれば、基材自身の柔軟性が高いため、ゲル加工品として柔らかくなり装着者１の凹凸のある体表面に正確に粘着させることができる。なお、電極パッド３３は、例えば汎用の医療用電極パッド等を利用することができる。
【００６７】
なお、電極パッド３３は、１つだけでなく複数を所定部位に配列させてもよい。また、電極パッド３３の形状は、開口部３２の大きさや形状に合わせて形成される。また、電極パッド３３の配置は、開口部３２から装着者１に電極パッドを密着させて生体信号を検出できるように配置されていればよい。なお、電極パッド３３は、薄くて軽いものが好ましい。
【００６８】
また、カバー部材３４は、装着具本体３０、ネット部材３２、及び電極パッド３３を一体にしてカバーするものである。なお、カバー部材３４は、他の構成を充分圧迫することが好ましく、それにより装着者１への密着度を向上させることができる。したがって、カバー部材３４は、例えば布製や弾性を有するゴム性の素材等から形成される。このカバー部材３４を有することにより、電極パッド３３を容易に固定することができ、またカバー部材３４により電極パッド３３の配置がずれることがなく、電極パッド３３を保護することができる。
【００６９】
ここで、上述した図３及び図４に示す電極部付近の各構成を一体に取り付ける際には、まず電極パッド３３をカバー部材３４の裏面に少なくとも１つ設けられた目印としてのマーク部３５等の目印により位置付けられる。なお、マーク部３５は、ネット部材３２に対しても同様に位置付けることができる。なお、マーク部３５の位置や種類、数等については本発明については特に限定されず、予め設定された電極パッド３３の大きさに対応した電極パッドの端部や角部に合わせる場合や、電極パッド３３の中心に合わせる場合等、条件に応じてＬ字や十字、点、円形、星型、矩形、多角形等、任意に設定することができる。
【００７０】
また、マーク部３５は、電極パッド３３やネット部３２を固定できるように、例えば凹凸を設けたり、開口部を設けて電極パッド３３の端部を挿入して固定したりしてもよい。
【００７１】
更に、上述の実施形態では、マーク部３５をカバー部材３４に設けているが、本発明においてはこれに限定されず、例えば装着具本体３０に設けてもよい。
【００７２】
ここで、装着具本体３０にカバー部材３４を固定する際には、開口部３１と、ネット部材３２と、電極パッド３３と、カバー部材３４とを取付手段３６により挟み込むように取り付ける。このとき、取付手段３６は、ネット部材３２と、電極パッド３３とが、装着者１の皮膚との密着性が向上させるように取り付けることが好ましい。
【００７３】
ここで、取付手段３６としては、例えば、マジックテープ（登録商標）（面ファスナー）やチャック（ファスナー）、ホック、フック、ボタン、マグネット、両面テープ等のうち１つ又は複数を組み合わせて用いることができる。また、例えば図４に示す取付手段３６は、マジックテープ（登録商標）の場合であり、装着具本体３０及びカバー部材３４に所定領域からなる取付手段３６が設けられ、鍵状フック及びループのそれぞれの形状により、鍵状フックがループにかみ合うことで、お互いが係止られて取り付けることができる。
【００７４】
更に、例えば図３に示すように、装着具本体３０及びカバー部材３４に対して、一方（カバー部材３４の一端）を縫い合わせる等して固定した構成にしているが、本発明においてはこれに限定されず、例えば装着具本体３０及びカバー部材３４を完全に着脱可能な構成にしてもよい。
【００７５】
上述した構成により、ネット部材３２や電極パッド３３を容易に取り替えることができ、装着具本体３０については、洗濯等を行うことができるため、より使用性を向上させることができる。
【００７６】
ここで、無線タグ部３７は、所定量のデータを格納するメモリ等の格納部と、送受信部と、アンテナ部とを有するよう構成されている。格納部は、一時的に電極部１２から取得される生体信号を格納し、送受信部は、アンテナ部を外部装置との送受信を行ったり、有線による外部装置との送受信を行うことができる。なお、送受信部における送受信手法については、本発明においては特に限定されず、例えば電磁結合型や電磁誘導型、マイクロ波型、光交信型等を用いることができる。また、電源方式は、電池無しＩＣで、外部装置からの電力供給を受けて動作するパッシブ型や、予め電源部を備えたアクティブ型等を用いることができる。
【００７７】
＜生体信号計測装着具１０の断面図＞
次に、電極部付近の装着者１への装着状態の例について図を用いて説明する。図５は、電極部付近の装着者への装着状態の一例を示す断面図である。
【００７８】
図５に示すように、装着具本体３０の開口部３１では、装着者の皮膚４０（体表）にネット部材３２の隙間から盛り上がった電極パッド３３の盛り上がり部４１により皮膚４０に接触することができる。したがって、電極パッド３３をそのまま皮膚に密着させないため、生体信号計測装着具１０の着用時にベタベタすることなく、電極パッド３３の脱着が容易になる。また、例えば粘着力が足らなくなった時点でその電極パッド３３だけを交換することができる。
【００７９】
＜第１の実施形態に係る生体信号計測装着具の変形例＞
次に、第１の実施形態に係る生体信号計測装着具の変形例について図を用いて説明する。図６は、第１の実施形態に係る生体信号計測装着具の変形例を示す図である。なお、図６に示す例では、下半身用の生体信号計測装着具１０−２について電極部がより装着者の皮膚に密着するように、密着支持部材としてのサポーター（補助具）５０を有している。
【００８０】
なお、図６に示すように、サポーター５０は、例えばマジックテープ（登録商標）（面ファスナー）やチャック（ファスナー）、ホック、フック、ボタン、マグネット、両面テープ等のうち１つ又は複数を組み合わせた取付手段５１により、電極部１２が装着者の皮膚に密着するように所定位置で巻き付けられる。具体的には、電極部１２上にサポーター５０が巻き付けられる。なお、取付手段５１の構成は、具体的には、外側から電極部１２を押圧することができる構成であればよく、例えば、リング上の弾性部材やストッキング等の伸縮性繊維等を用いて該当部分を覆うものでもよい。
【００８１】
これにより、電気的接続が不十分な時に、少し圧迫することで、接触をよくし、高精度な生体信号の検出を行うことができる。なお、上述したカバー部材３４だけで電極部１２を装着者１の皮膚と電極部１２を充分圧迫できるようであれば、サポーター５０は不要となる。
【００８２】
このように、上述した生体信号計測装着具により、人体から取得可能な生体信号を計測するための電極部の装着を容易に行うことができる。更に、本発明における生体信号計測装着具からえら得た生体信号を用いて、例えばディスプレイ等の表示手段により結果を表示して生体信号の解析、人体の仕組みの解析等に適用したり、装着式動作補助装置等のアクチュエータの駆動に適用したりすることができる。
【００８３】
＜第１の実施形態に係る生体信号計測装着具における機能ブロック構成例＞
次に、第１の実施形態に係る生体信号計測装着具における機能ブロック構成例について図を用いて説明する。なお、以下に示すブロック構成で用いられる生体信号計測装着具は、例えば上述した図１に示すような生体信号計測装着具等を用いることができる。
【００８４】
図７は、生体信号計測装着具における第１の機能ブロック構成例を示す図である。図７に示す生体信号計測装着具は、概略すると、装着具本体３０と、計測装置１３−１と、計測装置１３−２とを有するよう構成されている。また、図７には、計測装置１３−２に接続される外部装置の一例であるディスプレイ等の表示手段６０が設けられている。
【００８５】
また、装着具本体３０は、上述した電極等の生体信号センサ６１−１〜６１−Ｎ（Ｎ：２以上の整数）と、生体信号取得手段としてのフィルタ６２−１〜６２−Ｎとを有するよう構成されている。なお、上述した生体信号センサとフィルタは、少なくとも１つあればよい。
【００８６】
また、計測装置１３−１は、制御手段としてのコントローラ６３と、メモリ６４と、通信手段６５とを有するよう構成されている。更に、計測装置１３−２は、通信手段６６と、コントローラ６７と、入出力手段６８とを有するよう構成されている。
【００８７】
図７に示す生体信号計測装着具における第１の機能ブロック構成例では、各生体信号センサ６１−１〜６１−Ｎ毎に対応するフィルタ６２−１〜６２−Ｎが設けられている。
【００８８】
フィルタ６２−１〜６２−Ｎは、計測装置１３−１のコントローラ６３からの指令信号又は所定のタイミングで各生体信号センサ６１−１〜６１−Ｎから生体信号を検出し、
検出した生体信号から、例えば筋電位信号や神経伝達信号等の実際に必要な信号のみを取り出して、取り出した信号を計測装置１３−１のコントローラ６３に出力する。これにより、例えば、信号出力等によるノイズの混入を防止することができる。
【００８９】
計測装置１３−１のコントローラ６３は、各生体信号センサ６１−１〜６１−Ｎにより検出された信号から各フィルタ６２−１〜６２−Ｎを介して取得された生体信号を各センサのアドレス（設置位置情報）や取得した日時等に関連付けて、メモリ６４に格納する。なお、コントローラ６３は、フィルタ６２−１〜６２−Ｎのうち少なくとも１つのフィルタに対して生体信号を取得するための指令信号を出力し、該当するフィルタに対応する生体信号センサから得られた生体信号等を取得することができる。
【００９０】
また、コントローラ６３は、メモリ６４に格納されたアドレス情報や日時情報等を含む生体信号の情報を信号伝達手段としての通信手段６５を介して有線又は無線通信により外部ユニットである計測装置１３−２に出力する。
【００９１】
計測装置１３−２の通信手段６６は、計測装置１３−１から送信された生体信号等を受信し、受信した信号をコントローラ６７に出力する。コントローラ６７は、入出力手段６８を介して接続されている機器（図７では、表示手段６０等）を判別し、更に通信手段６６を介して得られる生体信号等を、上述した表示手段６０の出力可能な応じた形式に変換して出力する外部ユニットである。
【００９２】
したがって、コントローラ６７は、所定の出力形式に変換された生体信号等を、入出力手段６８を介して表示手段６０に出力することができる。なお、出力先は、表示手段６０に限定されるものではなく、例えばパーソナルコンピュータや装着式動作補助装置、ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリ、メモリスティック等のメディアカード等の可搬型の記録媒体であってもよい。
【００９３】
ここで、図７に示す例では、生体信号センサとフィルタとは１対１の構成となっているが本発明においてはこの限りではなく、例えば複数の生体信号センサから生体信号を取得し、それらを纏めて計測装置１３−１に出力するようにセンサユニット等を設けて管理させてもよい。
【００９４】
ここで、図８は、生体信号計測装着具における第２の機能ブロック構成例を示す図である。なお、これらの本発明の異なる実施の形態の説明にあたって、本発明の第１の機能ブロック構成例と同一構成部分には同一符号を付すこととし重複する説明を省略する。
【００９５】
図８に示す生体信号計測装着具の第２の機能ブロック構成では、装着具本体３０にセンサユニット７０−１〜７０−ｎ（ｎ：２以上の整数）を設けている。また、それぞれのセンサユニット７０−１〜７０−ｎは、それぞれが同一又は異なる数の複数の生体信号センサ（生体信号検出手段）６１−１１〜６１−ｎｍ（ｍ：２以上の整数）からなる生体信号センサ群（生体信号検出手段群）と、この生体信号センサ群毎に生体信号取得手段としてのフィルタ６２−１〜６２−ｎと、センサユニット制御手段としてのコントローラ７１−１〜７１−ｎと、格納手段としてのメモリ７２−１〜７２−ｎと、信号伝達手段としての通信手段７３−１〜７３−ｎとを有するよう構成されている。なお、各センサユニット７０−１〜７０−ｎにおける生体信号センサの数は、少なくとも１つあればよい。
【００９６】
また、図８に示す第２の機能ブロック構成では、複数の生体信号センサからなる生体信号センサ群が１センサユニットに含まれている。また、１センサユニット中の複数の生体信号センサを１つのフィルタにより纏めて処理を行う。更に、各フィルタ６２−１〜６２−ｎは、それぞれに対応するコントローラ７１−１〜７１−ｎにより管理され、対応する各コントローラ７１−１〜７１−ｎからの指令信号や所定のタイミング等により生体信号センサから生体信号を取得する。
【００９７】
コントローラ７１−１〜７１−ｎは、各センサユニット７０−１〜７０−ｎにフィルタからの生体信号をそれぞれのアドレス情報や日時情報等を共に、それぞれ対応するメモリ７２−１〜７２−ｎに格納する。また、コントローラ７１−１〜７１−ｎは、対応する各通信手段７３−１〜７３−ｎにより計測装置１３−１の通信手段７４に対して有線又は無線通信により生体信号等を送信する。つまり、通信手段７３−１〜７３−ｎは、生体信号センサ毎又は予め設定された生体信号センサの数毎に設けることで、生体信号センサから取得した生体信号をそれぞれ単独で送信させることもでき、また複数の生体信号を纏めて送信することもできる。
【００９８】
また、計測装置１３−１における通信手段７４は、各センサユニット７０−１〜７０−ｎの通信手段７３−１〜７３−ｎから送信された生体信号等を受信し、コントローラ６３に出力する。また、通信手段７４は、コントローラ６３から得られる生体信号を取得するための指令信号を、各センサユニット７０−１〜７０−ｎのうちコントローラ６３から指示のあったセンサユニットに対してのみ送信する。
【００９９】
これにより、複数の生体信号センサを計測装置１３−１のコントローラ６３が一元管理することができ、必要な場所の情報を必要な時に取得することができる。
【０１００】
また、上述した本実施例では、装着具本体にフィルタ６２が設けられた例を示したが、本発明においてはこれに限定されず、例えばフィルタ６２は計測装置１３−１に設けられていてもよい。
【０１０１】
＜第２の実施形態：生体信号計測装着具の装着式動作補助装置への適用＞
次に、第２の実施形態として、上述した生体信号計測装着具から得られる生体信号を装着式動作補助装置に適用させる例について図を用いて説明する。なお、以下の説明では、一例として二足歩行による下半身運動機能補助・再建を目的として装着式の外骨格型パワーアシストシステムＨＡＬ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｓｓｉｓｔｉｖｅ  Ｌｉｍｂ）による、より自然な歩行、立ち座り等の動作を提供するためのハードウェア構成と駆動制御手法について説明する。
【０１０２】
本実施形態における装着式動作補助装置は、上位中枢からの指令信号が脊髄を介して筋表面で電位の形で発生する表面筋電位（ＥＭＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｙｏｇｒａｍ／Ｍｙｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）等を用いた制御を行い、更に筋関節の負担、違和感を軽減するために、慣性モーメント・粘弾性を適用するインピーダンス調整による補償を制御するものであり、そのＥＭＧの計測に上述した本発明における生体信号計測装着具を用いる。
【０１０３】
図９は、生体信号計測装着具を適用した装着式動作補助装置の一例を示す図である。なお、図９の例では、本実施形態における下半身用の装着式動作補助装置の一実施例が装着された状態を示している。また、図９に示す例では、装着式動作補助装置８０は、例えば、骨格筋の筋力低下により歩行が不自由な下肢運動機能障害者、或いは、歩行運動のリハビリを行う患者等のように自力歩行が困難な人の歩行動作を補助（アシスト）する装置である。これらの動作は、例えば、脳からの信号により筋力を発生させる際に生じる生体信号（例えば、表面筋電位等の人の身体から出る信号等）を検出し、この検出信号に基づいてアクチュエータからの駆動力を付与するように作動する。
【０１０４】
したがって、図９に示す装着式動作補助装置８０は、予め入力されたデータに基づいてロボットハンドをコンピュータ制御するように構成された所謂プレイバック型ロボットとは全く異なるものであり、パワードスーツ等とも呼ばれる。
【０１０５】
また、図９に示す装着式動作補助装置８０の一例は、下半身用のものであり、装着式動作補助装置８０の内側には、上述した生体信号計測装着具１０−２を装着しているが、本発明においてはこれに限定されず、例えば上半身用や全身用、手や足、指、首等の各部位用の装着式動作補助装置であってもよい。つまり、本発明では、用途に応じた装着式動作補助装置に対応させて、生体信号計測装着具を装着する。
【０１０６】
したがって、生体信号計測装着具は、装着者１から得られる生体信号を装着式動作補助装置８０に送り、その情報に基づいて以下に示す装着式動作補助装置８０における生体信号を取得した部位の動作を補助する位置の駆動部（アクチュエータ）の動作を行う。
【０１０７】
装着式動作補助装置８０を装着した装着者１は、自らの意思で歩行動作を行うと、その際に発生した生体信号に応じた駆動トルクがアシスト力として装着式動作補助装置８０から付与され、例えば、通常歩行で必要とされる筋力の半分の力で歩行することが可能になる。したがって、装着者１は、自身の筋力とアクチュエータ（本実施形態では、例えば電動式の駆動モータを用いる）からの駆動トルクとの合力によって全体重を支えながら歩行することができる。
【０１０８】
その際、装着式動作補助装置８０は、後述するように歩行動作に伴う重心の移動に応じて付与されるアシスト力（モータトルク）が装着者１の意思を反映するように制御している。そのため、装着式動作補助装置８０のアクチュエータは、装着者１の意思に反するような負荷を与えないように制御されており、装着者１の動作を妨げないように制御される。
【０１０９】
また、装着式動作補助装置８０は、歩行動作以外にも、例えば装着者１が椅子に座った状態から立ち上がる際の動作、或いは立った状態から椅子に腰掛ける際の動作、走行動作等も補助することができる。更には、装着者１が階段を上がったり、階段を下がったりする場合にもパワーアシストすることができる。特に、筋力が弱っている場合には、階段の上り動作や、椅子から立ち上がる動作を行うことが難しいが、装着式動作補助装置８０を装着した装着者１は、自らの意思に応じて駆動トルクを付与されて筋力の低下を気にせずにした動作することが可能になる。
【０１１０】
ここで、図９に示す装着式動作補助装置８０の各構成について具体的に説明する。装着式動作補助装置８０は、図９に示されるように、装着者１に装着される動作補助装着具８１にアクチュエータ（駆動源に相当する）を設けたものである。
【０１１１】
なお、アクチュエータとしては、例えば装着者１の右側股関節に位置する右腿駆動モータ８２と、装着者１の左側股関節に位置する左腿駆動モータ８３と、装着者１の右膝関節に位置する右膝駆動モータ８４と、装着者１の左膝関節に位置する左膝駆動モータ８５とを有する。これらの駆動モータ８２〜８５は、制御装置からの制御信号により駆動トルクを制御されるサーボモータからなる駆動源であり、モータ回転を所定の減速比で減速する減速機構を有しており、小型ではあるが十分な駆動力を付与することができる。
【０１１２】
また、装着式動作補助装置８０は、装着者１の腰に装着される腰ベルト８６を有し、駆動モータ８２〜８５を駆動させるための電源として機能するバッテリ８７，８８等が取り付けられている。バッテリ８７，８８は、充電式バッテリであり、装着者１の歩行動作を妨げないように左右に分散配置されている。
【０１１３】
また、装着式動作補助装置８０は、装着者１の背中に装着される制御バック８９を有し、例えば制御装置、モータドライバ、電源回路、表示装置等の機器が収納される。また、制御バック８９は、上述した計測装置１３−２の入出力手段６８が外部接続する際に接続される部分である。なお、制御バック８９の内部に上述した計測装置１３−２が収納されていてもよい。なお、制御バック８９の下部は、腰ベルト８６に支持され、制御バック８９の重量が装着者１の負担にならないように取り付けられる。
【０１１４】
つまり、装着式動作補助装置８０は、例えば生体信号計測装着具から上述したように有線又は無線で送られる生体信号を制御バック８９に設けられた上述の計測装置１３−２等により取得し、取得した生体信号に基づいて、制御装置が各モータドライバや電源回路等の機器の動作を制御する。
【０１１５】
また、装着式動作補助装置８０は、上述した本発明における生体信号計測装着具に設けられた電極部として、例えば、上述した装着者１の右腿の動きに伴う表面筋電位（ＥＭＧｈｉｐ）を検出する生体電位センサ（筋電位センサ）９０と、装着者１の左腿の動きに伴う表面筋電位（ＥＭＧｈｉｐ）を検出する生体電位センサ９１と、右膝の動きに伴う表面筋電位（ＥＭＧｋｎｅｅ）を検出する生体電位センサ９２と、左膝の動きに伴う表面筋電位（ＥＭＧｋｎｅｅ）を検出する生体電位センサ９３とを有する。なお、図９では、装着者の両腿の伸展側だけでなく、屈曲側の対応する位置にも生体電位センサが設けられている。なお、各生体電位センサ９０〜９３はそれぞれ対をなす電極部を有しており、これら電極部の電位差より生体信号を検出する。
【０１１６】
これらの各生体電位センサ９０〜９３は、一例として骨格筋が筋力を発生させる際の表面筋電位を計測する検出手段であり、骨格筋で発生した微弱電位を検出する電極部を有する。なお、本実施形態では、各生体電位センサ９０〜９３は、装着者１が下半身に装着するスパッツ状の装着具本体９０ａの内側面に設けられている。
【０１１７】
ここで、人体には、腰から下に脚を動かすための筋肉が複数あり、腿を前に上げる腸腰筋と、腿を下げる大殿筋と、膝を伸ばすための大腿四頭筋と、膝を曲げる大腿二頭筋等がある。各生体電位センサ９０〜９３は、これらの筋肉の近傍の生体電位信号を取得し易い位置に設けられる。
【０１１８】
生体電位センサ９０，９１は、装着者１が装着具本体９０ａ装着した状態で、装着者１の腿の付け根部分前側に当接するように配置され、腸腰筋の表面筋電位を検出することにより脚を前に出すときの筋力に応じた筋電位を計測する。また、生体電位センサ９０，９１の位置と対向する位置に存在する屈曲側の生体電位センサは、装着者１が装着具本体９０ａ装着した状態で、装着者１のお尻に当接するように配置され、大殿筋の表面筋電位を検出することにより、例えば、後ろに蹴る力や階段を上がるとき筋力に応じた筋電位を計測する。
【０１１９】
生体電位センサ９２、９３は、装着者１が装着具本体９０ａ装着した状態で、装着者１の膝上前側に当接するように配置され、大腿四頭筋の表面筋電位を検出し、膝から下を前に出す筋力に応じた筋電位を計測する。また、生体電位センサ９２，９３は、装着者１が装着具本体９０ａ装着した状態で、装着者１の膝上後側に当接するように配置され、大腿二頭筋の表面筋電位を検出し、膝から下を後に戻す筋力に応じた筋電位を計測する。したがって、装着式動作補助装置８０では、これらの生体電位センサ９０〜９３によって検出された表面筋電位に基づいて４個の駆動モータ８２〜８５に供給する駆動電流を求め、この駆動電流で駆動モータ８２〜８５を駆動することで、アシスト力が付与されて装着者１の歩行動作を補助するように構成されている。
【０１２０】
また、歩行動作をスムーズに行うため、脚の裏にかかる荷重を検出する必要がある。そのため、装着者１の左右脚の裏には、反力センサ９４ａ，９４ｂ，９５ａ，９５ｂ（図９中、破線で示す）が設けられている。
【０１２１】
また、反力センサ９４ａは、右脚前側の荷重に対する反力を検出し、反力センサ９４ｂは、右脚後側の荷重に対する反力を検出する。反力センサ９４ａは、左脚前側の荷重に対する反力を検出し、反力センサ９４ｂは、左脚後側の荷重に対する反力を検出する。各反力センサ９４ａ，９４ｂ，９５ａ，９５ｂは、例えば、印加された荷重に応じた電圧を出力する圧電素子等からなり、体重移動に伴う荷重変化、及び装着者１の脚と地面との接地の有無を夫々検出することができる。
【０１２２】
＜第３の実施形態＞
更に、上述した実施形態の他の実施形態を第３の実施形態として、以下に図１０〜図１３を用いて説明する。図１０は、下半身用（両脚用）の装着具本体に生体信号センサ群が生体信号計測装着具の外観の一例を示す概略図である。なお、図１０では、本実施形態の一例として下半身用（両脚用）の装着具本体１０１に複数の生体信号センサ１０２（生体信号検出手段）からなる生体信号センサ群（生体信号検出手段群）１０４ａ〜１０４ｆが設けられた生体信号計測装着具１００の外観を示す概略図を示している。また、本実施例の生体信号計測装着具１００は、左右対称の構造を有するため、図中左半分には左脚の後ろ側の構造を、図中右半分には左脚の前側の構造を示す。
【０１２３】
装着具本体１０１は、装着者の両脚から腰までを覆うようにズボン状（又はスパッツ状）の形状を有しており、伸縮性を有する布地から形成されている。この装着具本体１０１は、装着者１の身体のサイズより若干小さく形成されており、装着者１が装着する際には、生地が伸びて装着者の身体の形状に合わせた形状に変化する。そのため、装着されたときに、装着者１の体表面に適度にフィットして、内側面（装着者の体表に接する面）に設けられた生体信号センサ１０２を装着者１の皮膚表面に密着させることができる。
【０１２４】
装着具本体１０１には、装着者１の生体信号を検出する複数の生体信号センサ１０２からなる生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆが設けられている。生体信号センサ１０２は、装着者１の脚の筋肉の流れに沿うように等間隔に配列されている。装着具本体１０１には複数の生体信号センサ１０２が、装着者１のお尻に相当する部分（生体信号センサ群１０４ａ）に大殿筋の流れに沿って配列されている。また、同様に、装着者の大腿の後ろ側に相当する部分（生体信号センサ群１０４ｂ）には、大腿二頭筋や、半膜様筋、半腱様筋の流れに沿って配列され、ふくらはぎに相当する部分（生体信号センサ群１０４ｃ）には下腿三頭筋の流れに沿って配列されている。また、股関節の前側に相当する部位（生体信号センサ群１０４ｄ）には長内転筋や腸腰筋の流れに沿って配列され、大腿の前側に相当する部位（生体信号センサ群１０４ｅ）には大腿四頭筋の流れに沿って配列され、脛に相当する部位（生体信号センサ群１０４ｆ）には前脛骨筋や、ヒラメ筋、長指伸筋の流れに沿って配列されている。
【０１２５】
ここで、図１１は、装着具本体に設けられた生体信号センサ群に接続された計測モジュール（生体信号取得手段）の一例を示す図である。なお、装着具本体１０１に設けられた全ての生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆは同じように計測モジュールに接続されているため、ここでは生体信号センサ群１０４ａを例に説明する。
【０１２６】
図１１は、装着具本体１０１に設けられた生体信号センサ群１０４ａと、この生体信号センサ群１０４ａに接続された計測モジュール１０６（生体信号取得手段）を模式的に示した図である。生体信号センサ群１０４ａを構成する各生体信号センサ１０２は、互いに絶縁された状態で設けられており、それぞれが導電性の配線１０８を介して計測モジュールに接続されている。そして、これらの生体信号センサ１０２には各々アドレスが割り当てられている。
【０１２７】
この計測モジュール１０６は、薄型のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等から構成され、例えば図１０に示すように装着具本体１０１の腰周りや、脛周り等の装着者の動作の邪魔になりにくい位置に配置されて、装着具本体１０１に固定されている。計測モジュール１０６は、例えば、装着具本体１０１に設けられたポケットに収納したり、面ファスナを用いる等して、着脱可能に固定されていてもよいし、また、縫い付ける等して取り外せないように固定されていてもよい。
【０１２８】
計測モジュール１０６は、生体信号センサ群１０４ａを構成する複数の生体信号センサ１０２が接続され、これらの生体信号センサ１０２から少なくとも２つの生体信号センサ１０２を選択し、これらの選択された生体信号センサ１０２により検出される検出信号の差分をとって生体信号を取得する計測モジュールコントローラ１０６ａと、取得された生体信号を記録するメモリ１０６ｂと、順次取得される生体信号及び／又はメモリに記録された生体信号を外部に送信する通信手段１０６ｃとを備えている。なお、計測モジュール１０６は各生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆ毎にそれぞれ設けられており、それぞれの生体信号センサ１０２が接続されている。
【０１２９】
この計測モジュールコントローラ１０６ａは、接続された複数の生体信号センサ１０２から少なくとも２つの生体信号センサ１０２を通信手段を介して入力される指令信号に応じて順次選択し、これらの選択された２つの生体信号センサ１０２間の生体信号を取得することができる電子回路を有している。また、計測モジュールコントローラ１０６ａは、更に、このようにして取得された生体信号から所定の周波数成分を除去又は抜き出すフィルタや、取得された生体信号を増幅するアンプ等の信号加工手段を有している。このようにして取得された生体信号は、計測モジュールコントローラ１０６ａから通信手段及び／又はメモリに出力される。計測モジュールコントローラ１０６ａは生体信号センサ１０２を選択する際には、各生体信号センサ１０２を予め設定された順番で順次操作するようにしてもよいし、また、通信手段を介して入力された指定信号に基づいて、当該指定信号により指定されたアドレスの生体信号センサ１０２を選択するようにしてもよい。
【０１３０】
通信手段１０６ｃは、薄型のアンテナと、このアンテナに接続された通信回路からなる。通信手段１０６ｃは、コントローラから出力される生体信号と当該生体信号を検出した生体信号センサ１０２の位置情報を示すアドレス等の情報とを含む信号、及び／又は、メモリから読み出した生体信号と当該生体信号を検出した生体信号センサ１０２の位置情報を示すアドレス等の情報を含む信号とを含む計測情報（計測データ）を、アンテナを介して後述する計測ユニットに送信する。
【０１３１】
図１０に示す計測ユニット１１０は、データの取得の開始や終了等の信号を送信するリーダ／ライタ機能や、データ格納機能等を備え、前記計測モジュールから出力される信号を受信し、前記計測モジュールへの信号を送信するアンテナ１１０ａと、各生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆにより計測された生体信号を記録するメモリと、前記計測モジュールへの指令信号を生成したり、外部機器との通信をコントロールしたりするコントローラとを有している。また、計測ユニット１１０は、更に、キーボードや操作ボタン等の入力手段１１０ｃや、計測されたデータを表示するモニタ等の表示手段１１０ｂ等を有していてもよい。
【０１３２】
この計測ユニットのコントローラは、装着具本体１０１に設けられた各生体信号センサ群の中からいずれの生体信号センサ１０２を選択するかを指定する指定信号や、データの取得の開始や終了等の信号等を生成し、これらの信号をアンテナ１１０ａを介して計測モジュール１０６に送信する。計測モジュール１０６は受信した信号にしたがって、指定された生体信号センサ１０２を選択して生体信号を計測する。
【０１３３】
また、本発明にかかる生体信号計測装着具１００の装着具本体１０１の上に、更に装着式動作補助装置８０（図９参照）を装着する際には、上記計測ユニット１１０が装着式動作補助装置８０に内蔵されていると好ましい。この場合、計測ユニット側のアンテナ１１０ａは、装着者１が生体信号装着具１００及び装着式動作補助装置８０を装着した状態で、装着具本体１０１の計測モジュール１０６の通信手段１０６ｃが有するアンテナの近傍、特に通信手段１０６ｃのアンテナと対向する位置に設けられていると好ましい。また、このようなアンテナを介した無線通信に換えて、コネクタを介して行う有線通信により信号の送受信を行うようにしてもよい。
【０１３４】
このように、本発明の生体信号計測装着具１００によれば、装着具本体１０１に複数の生体信号センサ１０２からなる生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆが設けられているので、装着具本体１０１を着用するだけで複数の生体信号センサ１０２を一度に所定の部位に配置することができ、皮膚表面に密着させてそれぞれのポイントで生体信号を検出することが可能になる。このように、装着者１の体表面の多数のポイントで生体信号をモニタリングする場合にも、生体信号センサ１０２を一つ一つ貼り付けたりはがしたりする手間を省くことができ、生体信号を容易に計測することができる。
【０１３５】
また、このように複数の生体信号センサ１０２により生体信号を検出することで、生体信号センサ群が配置された領域内における複数の各ポイントで生体信号を計測することができる。そして、各ポイントでの計測データを、各生体信号センサ１０２に割り当てられたアドレスに応じてマッピングすることで、装着者１の体における生体信号の分布を計測することができる。
【０１３６】
ここで、図１２は、生体信号計測装着具を用いた生体信号の分布例を示す図である。なお、図１２では、生体信号計測装着具１００を用いて生体信号の分布を、図１０に示すような計測ユニット１１０に設けられた表示手段１１０ｂを介して表示する例を示している。
【０１３７】
計測ユニット１１０に設けられたモニタ（表示手段）１１０ｂには、装着具本体１０１の外形の概略を示すモデル１１２が表示されている。このモデルの上に、生体信号センサ群１０４ａ〜１０４ｆにより計測された生体信号の分布が等高線１１４として表示される。更に色分け等して表示すると、生体信号の分布を視覚的により認識しやすくなる。また、ウィンドウ１１８ａに表示される生体信号センサ１０２の位置に対応させてポインタ１１６を表示させ、それらのポインタ１１６の中から所望の位置を選択し、その選択されたポインタ１１６の時間ｔの経過に伴う生体信号の波形を表示するようにしてもよい。
【０１３８】
また、別のウィンドウ１１８ｂに示すように、装着者１の実際の動きをカメラ等で撮影し、その映像の上に計測された生体信号のデータを重ね合わせるようにマッピングして表示させてもよい。その際、装着具本体１０１の表側（外側）の生体信号センサ１０２に対応する位置に目印となるポインタを設けると、装着者の動きを撮影した映像においてポインタの位置がそのまま生体信号センサ１０２の位置として認識できるので、マッピング処理を効率的に行うことができるようになる。ポインタには、例えば装着具本体１０１の色と異なる色のシールやワッペン等が適用できる。なお、上述したウィンドウ１１８ａ，ｂに表示される内容や、ウィンドウの大きさ、位置、数等については、本発明においては特に限定されない。
【０１３９】
また、この生体信号計測装着具１００によって計測された生体信号を、装着式動作補助装置８０の制御に適用すると次のような利点がある。装着具本体１０１に、複数の生体信号センサ１０２が設けられているので、装着具本体１０１を装着することで複数の生体信号センサ１０２を纏めて装着することができるので、生体信号センサ１０２を一つ一つ貼り付ける等して装着する必要がなく、生体信号センサ１０２の装着が容易になる。また、生体信号センサ１０２が装着具本体１０１に固定されているので、生体信号センサ１０２同士の間隔を一定に保つことができ、均一な条件での生体信号の計測が可能となる。
【０１４０】
また、複数のポイントで生体信号を計測できるので、例えば身体機能の障害により生体信号が弱まっている等、何らかの要因で、装着式動作補助装置８０を制御するための生体信号が検出しにくいような場合であっても、複数のポイントの中から生体信号が比較的検出されやすいポイントを選択することができるので、装着式動作補助装置８０の制御に適した信号を得ることができる。したがって、装着式動作補助装置８０の制御に必要な生体信号の計測が容易になる。
【０１４１】
なお、図１２に示すような表示手段１１０ｂに表示される画像等は、所定のアプリケーションソフトウェアにより実行され、実行された内容や表示手段１１０ｂに表示された内容は、ハードディスク等の記録手段に記録されてもよい。
【０１４２】
次に、各生体信号センサ１０２の具体的な構造の一例について説明する。図１３Ａは、生体信号センサの構成の概略を示す分解斜視図である。また、図１３Ｂは、生体信号センサが組み立てられた状態の断面を拡大して示す模式図である。なお、以下の説明では便宜上、図中上側（装着具本体１０１の外側）を上側と称し、図中下側（装着具本体１０１の内側、すなわち装着者の皮膚表面に接する側）を下側と称することがある。
【０１４３】
図１３Ａ，Ｂに示すように、生体信号センサ１０２は、装着者１の皮膚表面に接触して生体信号を検出する電極部１２０が、装着具本体１０１に一体的に設けられる構成を有する。この電極部１２０は、例えば導電性のポリマーゲル等からなる薄い円盤形状を有する電極パッド１２２と、この電極パッド１２２と配線１２４とを電気的に接続する接続端子１２６とを有している。
【０１４４】
電極パッド１２２は、装着者１の皮膚表面に当接したときに変形して密着するように柔軟性及び粘着性を有している。これにより、装着者１の皮膚表面に密着して良好な電気的接続を得ることができる。
【０１４５】
また、電極パッド１２２と配線１２４（図１１に示す生体信号センサ１０２と計測モジュール１０６とを接続する配線１０８に相当）とを電気的に接続する接続端子１２６は、導電性の金属から形成されており、電極パッド１２２よりも小さい円盤形状の固定部１２６ａと、該固定部の上面から突出するように形成された略円柱形状の端子部１２６ｂとを有している。この円柱形状を有する端子部１２６ｂの先端には、当該端子部の周面から外側に膨出するように形成された接続突起部１２６ｃが設けられている。また、装着具本体１０１には、この接続端子１２６の端子部１２６ｂを挿通させることができる開口部１２８が設けられている。
【０１４６】
接続端子１２６は、電極パッド１２２の中心部に（予め）一体的に固定されており、接続端子１２６の端子部１２６ｂが装着具本体１０１の開口部１２８に挿通されることにより、電極パッド１２２が装着具本体１０１に対して位置決めされる。
【０１４７】
更に、電極パッド１２２が装着具本体１０１に固定されていると、装着者１が装着具本体１０１を着脱する場合、及び、生体信号計測装具１００を装着して生体信号を計測しながら動作する場合等に、電極パッド１２２がずれたり捲れたりすることがなく、装着者１の皮膚表面との良好な電気的接続を得ることができる。
【０１４８】
電極パッド１２２は、装着者１の皮膚表面と密着して良好な電気的接続を得られるように、少なくとも一方の面（装着者の皮膚に接する面）は粘着性を有している。また、他方の面も粘着性を有していれば、電極パッド１２２を装着具本体１０１に固定するのに有効である。
【０１４９】
更に、図１３Ａ，Ｂに示すように、電極パッド１２２と配線１２４との電気的接続を容易に可能とするため、接続突起部１２６ｃと嵌合するように、配線１２４の先に例えばクリップ型のコネクタ１３０ｂ等を用いて、電極パッド１２２を装着具本体１０１に固定させてもよい。この際、嵌合時には、配線１２４と接続突起部１２６ｃとは電気的接続が可能となる。なお、コネクタ１３０は、絶縁性を有することが好ましい。
【０１５０】
本実施形態では、端子部１２６ｂを装着具本体１０１の開口部１２８に挿通して、電極パッド１２２を装着具本体１０１に固定した状態で、開口部１２８から突出した接続突起部１２４ｃにコネクタ１３０を嵌合させて配線１２４と接続する。ここで、コネクタ１３０は、配線１２４の先端に設けられており、ハウジング１３０ａの側面に対をなす操作部１３０ｂが設けられている。
【０１５１】
ここで、図１３Ｂに示すように、例えば略円筒型のハウジング１３０ａの内部には、接続突起部１２６ｃが嵌入して収容される収容孔１３０ｃが形成されており、この収容孔１３０ｃの内側面は導電性の接続面１３０ｄが設けられている。
【０１５２】
この接続面１３０ｄは、ハウジング１３０ａの内部で配線１２４に電気的に接続されている。また、収容孔１３０ｃの入り口に内側面から突出するように設けられた接続片１３０ｅは、操作部１３０ｂを押圧／開放操作することで収容孔１３０ｃの半径方向に向けて進退するように構成されている。したがって、ハウジング１３０ａの側面に設けられた操作部１３０ｂを押圧操作することで、接続片１３０ｅがハウジング１３０ａ内に収容される方向（図１３Ｂの矢印Ｘ１で示す方向）に移動し、収容孔１３０ｃの入り口が広くなる。この状態で収容孔１３０ｃの中に接続端子１２６を収容し、操作部１３０ｂを開放すると、接続片１３０ｅがハウジング１３０ａから収容孔１３０ｃの内側に向けて移動し、接続片１３０ｅの先端が端子部１２６ｂの側面に当接する位置まで戻って、収容孔１３０ｃの入り口が狭くなる。そうすると、接続端子１２６の接続突起部１２６ｃが接続片１３０ｅに突き当たって、端子部１２６ｂが収容孔１３０ｃから抜けなくなり、コネクタ１３０が接続端子１２６に固定される。
【０１５３】
図１３Ａ，Ｂに示すように、コネクタ１３０を用いて生体信号センサ１０２である電極パッド１２２と接続すると、生体信号センサ１０２を装着具本体１０１と着脱可能に固定することができる。更に、計測モジュール１０６も、（例えば面ファスナ等を用いて）装着具本体１０１に着脱可能に固定されていると、例えば装着具本体１０１を洗濯する際に、生体信号センサ１０２等の電気部品を取り外して丸洗いできるため、清潔に保つことができる。
【０１５４】
このように、上述した生体信号計測装着具によれば、装着具本体を装着することで複数の生体信号検出手段を一度に装着することができるので、生体信号の検出に際して、生体信号検出手段（生体信号センサ、生体電位センサ）を一つ一つ貼り付ける等して装着する必要がなく、生体信号検出手段の装着が容易になる。また、例えば両腕両足等の動作に係る生体信号を計測する際等には、生体信号検出手段の数量を増やさざるを得ないが、このような場合にも、本発明によれば、装着具本体を装着することで複数の生体信号検出手段を纏めて装着することが可能になり、生体信号検出手段の装着が容易になる。また、生体信号検出手段が装着具本体に固定されているので、生体信号検出手段同士の間隔を一定に保つことができ、均一な条件での生体信号の計測が可能となる。更に、その生体信号を用いて装着式動作補助装置８０を動作させることで、高精度な動作補助を行うことができる。なお、上述した生体信号計測装着具や装着式動作補助装置は、人体だけでなく、動物やその他の生物（植物等も含む）にも適用することができる。
【０１５５】
上述したように本発明によれば、人体から生体信号を取得するための生体信号センサの装着を容易に行うための生体信号計測装着具を提供することができる。また、上述した生体信号計測装着具を、例えば図９に示すような装着式の動作補助装置に適用することで、電極部等の生体信号センサを、装着者の所定の位置に直接貼り付けたり、剥がしたりする手間を軽減することができる。更に、装着式動作補助装置の装着が容易になるため、装着者への負担を軽減することができる。
【０１５６】
つまり、本発明は、装着式動作補助装置のアクチュエータを駆動するための生体信号を検出する生体信号センサを、例えばインナースーツの内側面（体に密着する側の面）のセンサが貼り付けられるべき位置（生体信号を取得し易い位置）に配置する。したがって、装着者がこのスーツを装着することで、センサが装着者の皮膚表面の所定の位置に貼り付けられたように生体信号を検出することができる。
【０１５７】
なお、各センサからの生体信号は、例えば装着式動作補助装置に接続するコネクタとの配線がスーツに設けられて、その配線により有線で装着式動作補助装置に伝送されてもよく、また、各電極部が小型の信号伝達手段を設けている場合には、無線で装着式動作補助装置に伝送されてもよい。
【０１５８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【０１５９】
本国際出願は、２００８年９月１０日に出願した日本国特許出願第２００８−２３２０９１号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２００８−２３２０９１号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【０１６０】
１  装着者
１０  生体信号計測装着具
１１，３０  装着具本体
１２，２４  電極部
１３  計測装置
２０  手袋
２１  靴下
２２，５０  サポーター
３１  開口部
３２  ネット部材
３３  電極パッド
３４  カバー部材
３５  マーク部
３６  取付手段
３７  無線タグ（ＲＦＩＤ）部
４０  皮膚（体表）
４１  盛り上がり部
５１  取付手段
６０  表示手段
６１  生体信号センサ
６２  フィルタ
６３，６７，７１  コントローラ
６４，７２  メモリ
６５，６６，７３，７４  通信手段
６８  入出力手段
７０  センサユニット
８０  装着式動作補助装置
８１  動作補助装着具
８２  右腿駆動モータ
８３  左腿駆動モータ
８４  右膝駆動モータ
８５  左膝駆動モータ
８６  腰ベルト
８７，８８  バッテリ
８９  制御バック
９０〜９３  生体電位センサ
９４，９５  反力センサ
１００  生体信号計測装着具
１０１  装着具本体
１０２  生体信号センサ
１０４ａ〜１０４ｆ  生体信号センサ群
１０６  計測モジュール
１０６ａ  コントローラ
１０６ｂ  メモリ
１０６ｃ  通信手段
１０８  配線
１１０  計測ユニット
１１０ａ  アンテナ
１１０ｂ  表示手段
１１０ｃ  入力手段
１１２  モデル
１１４  等高線
１１６  ポインタ
１１８  ウィンドウ
１２０  電極部
１２２  電極パッド
１２４  配線
１２６  接続端子
１２６ａ  固定部
１２６ｂ  端子部
１２６ｃ  接続突起部
１２８  開口部
１３０  コネクタ
１３０ａ  ハウジング
１３０ｂ  操作部
１３０ｃ  収容孔
１３０ｄ  接続面
１３０ｅ  接続片
【図１Ａ】
0005409637.tif 000002
【図１Ｂ】
0005409637.tif 000003
【図２Ａ】
0005409637.tif 000004
【図２Ｂ】
0005409637.tif 000005
【図２Ｃ】
0005409637.tif 000006
【図３】
0005409637.tif 000007
【図４】
0005409637.tif 000008
【図５】
0005409637.tif 000009
【図６】
0005409637.tif 000010
【図７】
0005409637.tif 000011
【図８】
0005409637.tif 000012
【図９】
0005409637.tif 000013
【図１０】
0005409637.tif 000014
【図１１】
0005409637.tif 000015
【図１２】
0005409637.tif 000016
【図１３Ａ】
0005409637.tif 000017
【図１３Ｂ】
0005409637.tif 000018